火力发电厂生产过程及电力输配电系统

机、给粉机、一次风机、电除尘器，关减温水、关燃油跳闸阀等。MFT保护动作 条件很多，如汽包水位过高或过低、两台一次风机全停且有磨在运行、两台引或 送风机全停、两台空预器全停、炉膛压力过高或过低、所有燃料中断、火检无火、 火检冷却风压低等。)
2008/12/17
2、火力发电生产过程（锅炉）
2008/12/17
设备称为锅炉。提供良好的燃烧条件，以求能把燃料的化学能最大限度 地释放出来并其转化为热能，把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。
锅炉包括锅和炉两大部分，锅是指在火上加热的盛水容器，炉是指 燃烧燃料的场所。
锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需要的热能， 也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为 电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有 少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，又叫蒸汽发生器，常简称为 锅炉，是蒸汽动力装置的重要组成部分，多用于火电站、船舶、机车和 工矿企业。 锅炉性能的主要指标：锅炉吨位、蒸汽压力、蒸汽温度、给水温度等 。
由于水电厂由于开机速度快、调整负荷迅速，因此在系统内的一般 都由大中型水电厂担任调频任务。
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2、火力发电生产过程
我国电力生产目前存在的问题
1. 常规机组煤耗大，370g/kWh（日本320g/kWh) 2. 输电线损大，为7.18％ 3. 二氧化碳排放量大，229g/kWh
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2、火力发电生产过程
发电厂主接线原理
2008/12/17
2、火力发电生产过程
变电站主接线原理
2008/12/17
2、火力wk.baidu.com电生产过程
三大主机：
锅 炉：燃料化学能→蒸汽热能 汽轮机：蒸汽热能→机械能 发电机：机械能→电能
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2、火力发电生产过程(锅炉)
锅炉将其它热能转变成其它工质热能，生产规定参数和品质的工质的
锅炉吨位（t/h）×0.7×0.42＝电功率MW
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2、火力发电生产过程（锅炉）
锅炉（系统）
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2、火力发电生产过程（锅炉）
锅炉系统（主设备）
汽包
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锅炉内部
2、火力发电生产过程（锅炉）
锅炉系统（附属设备）
给水泵
磨煤机
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2、火力发电生产过程（锅炉）
火电装机容量达5.54亿千瓦。 水电装机容量达到1.45亿千瓦。 风电装机容量达到407万千瓦 核电装机容量达到885万千瓦。 ❖ 中国南方地区2008年仍将继续面临严重的电力短缺局面。 ❖ 中国主要依靠煤来发电。
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1、我国电力工业概况
全国电厂分布
2008/12/17
1、我国电力工业概况
*100万千瓦的电厂为例，提高1%的热效率，每年就可以多发电近1亿千瓦时。
电网概况
❖ 电压序列是500/220/110/35/10/0.38kV ，西北电网的电压序列分别为 750/330/110/35/10/0.38kV和220/110/35/10/0.38kV。
❖ 输电系统的电压等级一般分为高压、超高压和特高压。在国际上，对于交流输电 系统，通常把35～220kV的输电电压等级称为高压（HV），把330～750（765） kV的输电电压等级称为超高压（EHV），而把1000kV及以上的输电电压等级通称 为特高压（UHV）。
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2、火力发电生产过程（主变）
主变压器
2008/12/17
2、火力发电生产过程（主变）
2008/12/17
2、火力发电生产过程
电厂自动化
50年代 劳动密集型；人 60－70年代 仪表密集型；仪表 80－90年代 信息密集型；分散控制系统，自动化率为100％，管理为0 目前 DCS集散控制系统，电厂综合管理自动化系统
火力发电厂生产设备以及 电力设备调试
目录
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我国电力工业概况 火力发电生产过程 发电厂电力设备高压试验 发电厂电力设备调试方法 常见电力元件设备介绍
1、我国电力工业概况
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1、我国电力工业概况
发电设备概况 ❖ 主要发电设备有火电、水电、风电、核电。 ❖ 截至2007年底全国电力装机容量达到7.13亿千瓦。其中 :
山东邹县电厂4×335MW+ 2×600MW+ 2×1000MW
2008/12/17
1、我国电力工业概况
三峡水电站 装机容量 18200MW
2008/12/17
1、我国电力工业概况
大亚湾核电厂 装机容量 2×900MW
2008/12/17
1、我国电力工业概况
我国电网分布
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1、我国电力工业概况
锅炉炉膛安全监控系统FSSS
(Furnace Safeguard Supervisory System)。
FSSS是燃烧器管理和燃料安全燃烧控制系统，该系统在锅炉启
动运行时，为运行人员提供炉膛吹扫判断逻辑和符合安全规范的 点火模式；在锅炉正常运行时，FSSS系统对炉膛火焰、炉膛压 力、送风机、引风机、汽包水位、燃料供应等涉及锅炉安全运行 的工况信息进行严密监测，运行人员可在FSSS工作站直观的掌 握锅炉安全运行的工况信息，一旦这些工况信息发生异常， FSSS将及时地向运行人员发出警告，必要时发出MFT跳闸指令 以切断燃料，为锅炉安全运行提供可靠的技术保障。目前已广泛 应用于电站、冶金、石化等行业的大型锅炉。 MFT(MAIN FUEL TRIP)：锅炉主燃料跳闸,MFT动作结果：切除所有磨煤
❖ 调频电厂
简单的说就是改变系统的发电出力。当系统频率过高时降低发电出 力，反之增加出力。电力调度部门会预先估计用电负荷，给每个电厂分 配发电任务，然后根据日负荷曲线进行及时调整。对于冲击性负荷等主 要依靠发电机原动机调速器自动调整完成，它会自动跟踪系统频率，根 据系统负荷变化及时自动调整发电机出力。
2、火力发电生产过程（汽轮机）
汽轮机本体
2008/12/17
2、火力发电生产过程（发电机）
发电机
2008/12/17
2、火力发电生产过程（发电机）
发电机穿转子
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2、火力发电生产过程
发电机主接线图
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2、火力发电生产过程（发电机）
常规发电机励磁保护屏
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2、火力发电生产过程（发电机）
发电机励磁示意
励磁控制器
励磁控制器作用 在稳态运行时: 1.保持发电机在运行中电压的恒定; 2.在并列运行时调节无功功率的分配; 3.提高静稳极限和输电线路传输能力
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在暂态过程中(大干扰时): 1.抑制切负荷时的电压升高; 2.提高暂态稳定性。
2、火力发电生产过程（发电机）
目前汽轮机发展瓶颈主要在材料上。
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2、火力发电生产过程（汽轮机）
汽轮机本体结构
2008/12/17
2、火力发电生产过程（汽轮机）
汽轮机扣盖
2008/12/17
2、火力发电生产过程（汽轮机）
汽轮机热力系统
2008/12/17
2、火力发电生产过程（汽轮机）
汽轮机调速系统
2008/12/17
2008/12/17
输煤皮带
2、火力发电生产过程（辅助系统）
锅炉补给水处理系统
混合离子交换器又称混床，其作用是将反 渗透产水中留存的离子进一步去除。原水 经过反渗透系统预脱盐后，已将水中绝大 部分的盐类离子去除，但是反渗透产水水 质还不能达到用户需要的水质要求，还需 要经过混床进行进一步除盐后才能达到要 求。混床通过交换容器均匀混合的阳、阴 离子同时进行交换类似于无数级阳、阴床 串联的效果，从而获得极好的产水水质。
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2、火力发电生产过程
电厂主控制室
妈湾电厂集控室
莱芜电厂集控室
2008/12/17
襄樊电厂集控室
2、火力发电生产过程
❖ 调峰电厂
主要承担调峰任务 因为电无法贮存,而白天晚上用电量各不相同.于 是一部分电厂用于承担基荷,一部分承担腰荷,一部分承担调峰.比如抽水 蓄能电站承担调峰.而核电站承担基荷.火电厂和水电厂要看调度的安排 了.火电厂多承担基荷、腰荷,水电厂承担腰荷、调峰
电源电唐
集
集集投集
团
团团
团
公
公公
公
司
司司
司
国家电网 南方电网
华北 东北 西北 华东
华中
广东 海南
云 贵 桂
电水水葛 力电利洲 工工电坝 程程力集 顾顾建团 问问设公 集集顾司 团团问 公公公 司司司
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1、我国电力工业概况
火电机组概况
❖ 常规主力机型为300－600MW（340g/kWh，38%） ❖ 超临界机组为800－1000MW(300g/kWh，41％)
发电机解裂
发电机组并网后可靠稳定运行，机组设置了安全完善的保护装置， 一旦机组出现下列故障，会自动掉闸，与电网解裂，自动停机。
； ； 过负荷故障；超速故障；油压故障 水温、水位故障 功率方向故障；紧急停车
2008/12/17
2、火力发电生产过程（辅助系统）
❖ 除灰渣程序控制系统 ❖ 输煤程序控制系统 ❖ 锅炉补给水程序控制系统 ❖ 燃油泵房程序控制系统 ❖ 辅网程序控制系统 ❖ 全厂工业电视监控系统
2008/12/17
2、火力发电生产过程（辅助系统）
除灰系统布置图
2008/12/17
2、火力发电生产过程（辅助系统）
电除尘器
2008/12/17
2、火力发电生产过程（辅助系统）
灰渣沉淀排放
2008/12/17
2、火力发电生产过程（辅助系统）
输煤系统
2008/12/17
2、火力发电生产过程（辅助系统）
3、发电厂电力设备高压试验
2008/12/17
3、发电厂电力设备高压试验
高压试验 高压电气试验具体就是试验设备绝缘性能的好坏以及设备的 运行状态等。 电气设备绝缘预防性试验是保证设备安全运行的重要措施， 通过试验，掌握设备绝缘状况，及时发现绝缘内部隐藏的缺陷， 并通过检修加以消除，严重者必须予以更换，以免设备在运行中 发生绝缘击穿，造成停电或设备损坏等不可挽回的损失。
2、火力发电生产过程（锅炉）
锅炉点火吹管
2008/12/17
2、火力发电生产过程（汽轮机）
汽轮机
是使用电站锅炉产生的过热蒸汽去冲动汽轮机叶片，并使之转动， 从而带动汽轮机和汽轮发电机发电的一种动力机械。 汽轮机种类
按结构分，有单级汽轮机和多级汽轮机；各级装在一个汽缸内的单 缸汽轮机，和各级分装在几个汽缸内的多缸汽轮机；各级装在一根轴上 的单轴汽轮机，和各级装在两根平行轴上的双轴汽轮机等。
励磁机
2008/12/17
2、火力发电生产过程（发电机）
发电机保护
❖ 完全纵差保护 ❖ 单元件零序橫差电流保护 ❖ 纵向基波零序电压保护 ❖ 发电机后备保护 ❖ 定子绕组单相接地保护 ❖ 转子绕组接地保护 ❖ 低励失磁保护 ❖ 负序过负荷/电流保护 ❖ 过负荷保护 ❖ 定子过电压保护 ❖ 逆功率保护 ❖ 频率异常保护
2008/12/17
2、火力发电生产过程（发电机）
发电机并网
发电机与电网并列运行时，由于电网的容量远远大于发电机的容量， 所以发电机工作状态的变化不会影响电网电压和频率，因此在发电机与 电网并列时，可认为电网电压和频率是不变的。待并发电机以电网为基 准，通过增减励磁电流来调整发电机的输出电压，改变燃气发动机的转 速来调整频率，调节瞬时速率来满足相位差，在基本满足并列条件的瞬 间，闭合发电机的主断路器使发电机投入系统，这就是发电机并列过程。 自动准同期条件：相序相同，频率相同，电压相同，相位相同
2010年全国电力系统联网格局示意图
其中： —为交流线； －－－为直流线或背靠背联网， 数字为送电、联络线规模，单位万千瓦
2008/12/17
1、我国电力工业概况
2008电力需求情况示意图
2008/12/17
1、我国电力工业概况
我国电力工业组织结构
五家发电公司
两家电网公司
四家辅业公司
华
华龙中大
能
按热力特性分，有为凝汽式、供热式、背压式、抽汽式和饱和蒸汽 汽轮机等类型 。 参数
现代大型汽轮机按照其输出功率的不同，采用的新蒸汽压力又可 以分为各个压力等级，通常采用新蒸汽压力24.5～26兆帕，新蒸汽温度 和再热温度为535～578℃的超临界参数,或新汽压力为16.5兆帕、新汽 温度和再热温度为535℃的亚临界参数。使用这些汽轮机的电站热效率 约为40％。
架空线传输能力
2008/12/17
2、火力发电生产过程
2008/12/17
2、火力发电生产过程
火力发电原理：
燃料——燃烧——热能——加热水——蒸汽热势能——冲击汽轮 机——机械动能——转动发电机——切割磁力线——电能。
2008/12/17
2、火力发电生产过程
电力传输过程示意
2008/12/17